利用時空混沌同步對語音進行加密的技術
混沌在保密通道中對信息的加密應用是國內外研究的一個焦點,也是因為混沌信號具有保密性強等特點,應用前景也非常大 。國際上也有人先后提出了多種的保密方案,例如混沌掩蔽,混沌擴頻,混沌密碼和符號力學密碼等,但是其在安全性,抗燥性,加密速度和通信方案不能滿足保密的需求。
在前幾年的836計劃課題的資助下,對一維時空混沌密碼系統(tǒng)進行了深入研究,發(fā)現(xiàn)有混沌密碼系統(tǒng)低的原因是混沌同步對控制參數(shù)的變化不敏感,即解碼端響應系統(tǒng)對密鑰變化的令靈敏度不高,利用誤差函數(shù)分析法可以找到密鑰,而時空混沌同步對控制參數(shù)的變化非常敏感,為此,又結合混沌同步和序列密碼算法提提出了一種高安全性的時空混沌密碼系統(tǒng),時空混沌系統(tǒng)的輸出經過變換后用作密鑰,而密文用作驅動信號,一方面驅動編碼端系統(tǒng),另一方面驅動解碼端系統(tǒng)與編碼端系統(tǒng)同步。
語音一維時空混沌密碼系統(tǒng)基本原理:是由語音編碼協(xié)議G.729與一維時空混沌密碼系統(tǒng)組成。圖中編碼端和解碼端系統(tǒng)各有一個單向耦合映射格點系統(tǒng),分別用于產生加密密鑰和揭秘密鑰。
其中編碼端OCML的系統(tǒng)方程為:
從圖中可以看出該系統(tǒng)是一個自同步序列密碼系統(tǒng)。在編碼端,時空混沌系統(tǒng)的輸出信號經過變換后用作加密密鑰,對明文加密后得到密文。隨后,密文一方面反饋到編碼端,經過歸一化處理后驅動自己的OCML系統(tǒng),是編碼端自形成一個環(huán)節(jié):另外,密文傳送給解碼端,驅動解碼端OCML系統(tǒng),是二者達到同步狀態(tài)。在解碼端,混沌系統(tǒng)的輸出經過變換后用作解密密鑰,然后對密文進行解密,得到明文。
一維時空混沌密碼系統(tǒng)保密性強,并且在混沌加密過程中也沒有增加需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量,這個系統(tǒng)對數(shù)據(jù)傳輸沒有影響,只是在語音編碼端與語音解碼端計算量稍有增加,所以應用范圍會越來越廣泛。





